Dviejų tipų fagocitai

Fagocitai yra tam tikros rūšies ląstelės, kurios praryja ir „suvalgo“ kitas ląsteles. Jų vaidmuo imuninėje sistemoje paaiškėjo atlikus XX amžiaus šimtmečio mokslininkės Elie Metchnikoff darbą. Tuo metu jis buvo labai garsus atradimais, kuriuos pavadino „profesionaliais“ ir „neprofesionaliais“ fagocitais, nors dabar šie terminai laikomi pasenusiais. Jis taip pat tvirtai laikėsi darvinizmo ir pateikė svarių, populiarių argumentų, kad visuomenė reguliariai vartotų jogurtą, kad apsaugotų jų virškinamojo trakto bakterijų pusiausvyrą. Metchnikoffas išaiškino, kaip profesionalūs fagocitai yra būtini imuninės sistemos gebėjimui kovoti su infekcija. Neprofesionalūs fagocitai yra ląstelės, kurios atlieka kitas pagrindines funkcijas, išskyrus ląstelių pasisavinimą ir tirpinimą, pavyzdžiui, tam tikras įgūdžių ląsteles. Profesionalūs fagocitai, pagal Metchnikoffo terminologiją, yra ląstelės, kurių pagrindinė funkcija yra skirta fagocitozei. Kitaip tariant, jų užduotis yra surasti ir sunaikinti pavojingas organizmui patogenines ląsteles.

Daugybė ląstelių daugialąsčiuose organizmuose, pvz., Tam tikrose odos ląstelėse, užsiima fagocitoze. Ligos sukėlėjai yra mikrobai ar kiti svetimkūniai, galintys pakenkti ar sukelti ligų. Kartais ligų sukėlėjai iš tikrųjų yra ne svetimkūniai, o jau organizme esančios piktybinės arba vėžinės ląstelės. Fagocitai stengiasi pašalinti visus šiuos potencialiai kenksmingus patogenus. Fagocitus sukuria ląstelės, vadinamos kraujodaros kamieninėmis ląstelėmis, kurios yra kaulų čiulpuose. Šios kamieninės ląstelės gamina mieloidines ir limfoidines ląsteles, kurios savo ruožtu sukuria kitas ląsteles, įskaitant imuninės sistemos pagrindines ląsteles. Kai kurios ląstelės, kurias sukelia mieloidinės ląstelės, yra monocitai ir neutrofilai. Neutrofilai yra fagocitų rūšis. Monocitai sukelia makrofagus, kurie yra dar viena fagocitų rūšis.

TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)

Fagocitai yra tam tikros rūšies ląstelės, kurios praryja ir „suvalgo“ kitas ląsteles. Dviejų tipų fagocitai yra makrofagai ir neutrofilai, kurie yra būtinos imuniteto ląstelės. Jie ypač dalyvauja įgimtoje imuninėje sistemoje, kuri yra veiksminga nuo individo gyvenimo pradžios. Makrofagai ir neutrofilai daugelio invazinių mikrobų paviršiuose jungiasi prie formų, vadinamų PAMP, o vėliau absorbuoja ir ištirpina mikrobus.

Kaip ir kiti stuburiniai, žmonės turi dviejų tipų imuninę sistemą, skirtą apsaugai nuo patogenų. Viena iš imuninės sistemos vadinama įgimta imunine sistema. Įgimta imuninė sistema taip pat yra daugumoje kitų gyvybės formų. Stuburinių gyvūnų šioje sistemoje fagocitai naudojami kaip viena iš gynybos linijų. Įgimta imuninė sistema taip vadinama, nes jos veikimo instrukcijos yra įrašytos į rūšių genetinius kodus. Ši sistema yra veiksminga nuo pat žmogaus gyvenimo pradžios, ir ji reaguoja į ligos sukėlėjus, buvusius tūkstantmečius. Tai skiriasi nuo adaptyviosios arba įgytos imuninės sistemos, kuri būdinga tik stuburiniams gyvūnams ir yra antroji jų imuninė sistema. Jis prisitaiko prie ligų sukėlėjų, su kuriais individualus organizmas susiduria per gyvenimą.

Prisitaikanti imuninė sistema reaguoja į grėsmes trunka ilgiau nei įgimta imuninė sistema, iš dalies todėl, kad ji yra daug specifiškesnė reaguojant į grėsmes. Prisitaikanti imuninė sistema yra ta, kuria žmonės pasiskiepija pasikliaudami, kad ateityje nesusirgtų gripu, raupais ar daugeliu kitų infekcinių ligų. Prisitaikanti imuninė sistema taip pat yra atsakinga už žmogaus pasitikėjimą tuo, kad niekada daugiau to nepadarys užsikrėsti, pavyzdžiui, vėjaraupiais, nes tuo sirgo būdami šešerių metų senas. Šios antrosios rūšies imuninėje sistemoje yra pirmasis infekcinio agento, vadinamo antigenu, poveikis per ligą ar vakcinaciją. Pirmasis poveikis išmoko adaptyvią imuninę sistemą atpažinti antigeną. Jei antigenas ateityje įsiskverbs į kitą laiką, antigeno paviršiaus esantys receptoriai sukels imuninių atsakų seriją, pritaikytą šiai konkrečiai infekcijos padermei. Tačiau fagocitai pirmiausia dalyvauja įgimtoje imuninėje sistemoje.

Prieš fagocitams įsitraukiant į kovą su patogenais kaip įgimto imuniteto dalimi sistema naudoja mažiau kainuojančią gynybos liniją, susidedančią iš fizinių barjerų ir cheminių medžiagų kliūtis. Ore, vandenyje ir maiste aplinka yra pilna toksinų ir infekcinių veiksnių. Žmogaus kūne yra nemažai fizinių barjerų, kurie blokuoja ar išstumia įsibrovėjus. Pavyzdžiui, tiek gleivinės membranos, tiek šnervių plaukai neleidžia šiukšlėms, ligų sukėlėjams ir teršalams patekti į kvėpavimo takus. Kūnas išskiria toksinus ir mikrobus iš organizmo šlapimu, per šlaplę. Oda yra padengta storu negyvų ląstelių sluoksniu, kuris blokuoja patogenų patekimą per poras. Šis sluoksnis dažnai liejasi, o tai veiksmingai pašalina visus galimus mikrobus ir kitus patogenus, prilipusius prie negyvų odos ląstelių.

Fiziniai barjerai sudaro vieną pirmosios įgimtos imuninės sistemos gynybos linijos ranką; kita ranka susideda iš cheminių barjerų. Šios cheminės medžiagos yra organizme esančios medžiagos, kurios, prieš padarydamos žalą, skaido mikrobus ir kitus patogenus. Riebalai ant odos dėl aliejų ir prakaito neleidžia bakterijoms daugintis ir sukelti infekcijas. Labai rūgščios skrandžio sultys sunaikina daugumą bakterijų ir kitų toksinų, kurie gali būti prarijus - vėmimas veikia kaip fizinė kliūtis pašalinti patogeninius veiksnius, tokius kaip „apsinuodijimas maistu“. taip pat. Dirbdami kartu, nuolat budrūs cheminiai ir fiziniai barjerai daro daug, kad būtų išvengta daugelio mikroskopinių aplinkos pavojų, bandančių patekti į kūną ir pakenkti.

Nors pirmoji gynybos linija susideda iš fizinių ir cheminių barjerų, antroji - gynyba yra taškas, kai fagocitozės procesas įsitraukia į kovą su grėsmėmis kūnas. Daugelio infekcinių agentų, tokių kaip virusai ir bakterijos, paviršiuje yra molekulių, kurių formos išliko tokios pačios per visą evoliucijos istoriją. Šios formos vadinamos „su patogenais susijusiais molekuliniais modeliais“ arba PAMP. Kelios patogeniškos rūšys gali turėti tą patį PAMP. Skirtingai nuo adaptacinės imuninės sistemos, kuri „prisimena“ specifinių bakterijų ir virusų padermių receptorių formas po pirmojo poveikio, įgimta imuninė sistema yra nespecifinis ir jungiasi tik su šiais PAMP. PAMP yra mažiau nei 200, o ląstelės, vadinamos sargybiniais, jungiasi prie jų ir tada sukelia imuninių reakcijų rinkinį. Šios kontrolinės ląstelės yra makrofagai.

Vienas iš pirmųjų įgimtos imuninės sistemos atsakų yra makrofagai, vienas iš fagocitų tipų. Jų taikiniai yra labai nespecifiniai, tačiau jie reaguoja į bet kurį iš 100–200 PAMP, žinomų įgimtai imuninei sistemai. Kai patogenas su atpažįstamu PAMP jungiasi prie rinkliavą primenančio receptoriaus, esančio makrofago paviršiuje, makrofago ląstelių membrana pradeda plėstis taip, kad apgaubtų mikrobą. Plazmos membrana užsidaro taip, kad mikrobas, vis dar prisijungęs prie rinkliavą primenančio receptoriaus, laikomas pūslelės, vadinamos fagosoma, viduje. Netoliese makrofago viduje yra dar viena pūslelė, vadinama lizosoma, kuri užpildyta virškinimo fermentais. Lizosoma ir fagosoma, kurioje yra mikrobas, susijungia. Virškinimo fermentai suardo mikrobą.

Makrofagas naudoja bet kokias mikrobo dalis, kurias jis gali išmesti, o likusias sunaikina pašalindamas atliekas per egzocitozės procesą. Tai taupo mikrobo dalis, vadinamus antigeno fragmentais, kurie yra susieti su molekulėmis, specialiai suprojektuotomis rodyti šiuos fragmentus. Jie vadinami antigeną pateikiančiomis MHC II molekulėmis ir yra įterpiami į makrofago ląstelių membraną, kaip lemiamą žingsnį adaptyvioje imuninėje sistemoje. Tai tarnauja kaip aktyvinamasis signalas adaptyviosios imuninės sistemos ląstelių žaidėjams apie tai, kuri patogeno padermė įsiskverbė į kūną. Vis dėlto, kaip įgimtos imuninės sistemos dalis, pagrindinis makrofago tikslas yra ieškoti ir sunaikinti įsibrovėlius. Kūnas gali greičiau pagaminti makrofagus nei labiau specializuotos adaptacinės imuninės sistemos ląstelės, tačiau jos nėra tokios veiksmingos ar specializuotos.

Neutrofilai yra dar viena fagocitų rūšis. Kadaise juos Elie Metchnikoff vadino mikrofagais. Kaip ir makrofagai, neutrofilai yra kaulų čiulpuose esančių kraujodaros kamieninių ląstelių, gaminančių mieloidines ląsteles, produktas. Mieloidinės ląstelės, be monocitų, kurie tampa makrofagais, duoda ir keletą kitų ląstelių, sudarančių įgimtą imuninę sistemą, įskaitant neutrofilus. Skirtingai nuo makrofagų, neutrofilai yra labai maži ir trunka tik kelias valandas ar dienas. Jie cirkuliuoja tik kraujyje, o makrofagai - kraujyje ir audiniuose. Kai makrofagai reaguoja į patogenus, jie išskiria į kraują chemines medžiagas, ypač citokinus, kurie įspėja imuninę sistemą apie įsibrovėjus. Nėra pakankamai makrofagų, kad būtų galima kovoti tik su bet kokia infekcija, todėl neutrofilai reaguoja į cheminį pavojų ir dirba kartu su makrofagais.

Kraujagyslių dangalas vadinamas endoteliu. Neutrofilai yra tokie maži, kad paslysta tarp spragų, skiriančių endotelio ląsteles, judėdami į kraujagysles ir iš jų. Cheminės medžiagos, kurias makrofagai išskiria po prisijungimo prie patogeno, priverčia neutrofilus tvirčiau prisijungti prie endotelio ląstelių. Kai neutrofilai yra saugiai prisirišę prie endotelio, jie įsispraudžia į intersticinį skystį, o endotelis išsiplečia. Dėl išsiplėtimo jis tampa dar pralaidesnis nei prieš makrofagams reaguojant į patogenus, kurie leidžia kiek kraujui tekėti į kraujagysles supančius audinius, todėl plotas tampa raudonas, šiltas, skausmingas ir patinę. Procesas yra žinomas kaip uždegiminis atsakas.

Kartais bakterijos išskiria chemines medžiagas, nukreipiančias neutrofilus jų link. Makrofagai taip pat išskiria chemikalus, vadinamus chemokinais, kurie neutrofilus nukreipia infekcijos vietos link. Kaip ir makrofagai, neutrofilai naudoja fagocitozę, kad apgautų ir sunaikintų patogenus. Atlikę šią užduotį, neutrofilai miršta. Jei infekcijos vietoje yra pakankamai negyvų neutrofilų, negyvos ląstelės sudaro medžiagą, vadinamą pūliais. Pūlis yra ženklas, kad kūnas pats gydosi, o jo spalva ir konsistencija gali įspėti sveikatos priežiūros paslaugų teikėją apie infekcijos pobūdį. Kadangi neutrofilai yra tokie trumpalaikiai, bet tokie gausūs, jie ypač svarbūs kovojant su ūmiomis infekcijomis, tokiomis kaip užkrėsta žaizda. Kita vertus, makrofagai yra ilgaamžiai ir yra naudingesni sergant lėtinėmis infekcijomis.

Komplemento sistema sukuria tiltą tarp įgimtos imuninės sistemos ir adaptyvios imuninės sistemos. Ją sudaro maždaug 20 kepenyse gaminamų baltymų, kurie didžiąją laiko dalį praleidžia kraujyje cirkuliuodami neaktyvia forma. Susilietę su PAMP infekcijos vietose, jie suaktyvėja, o suveikus komplemento sistemai, baltymai kaskadoje aktyvina kitus baltymus. Baltymams suaktyvėjus, jie susijungia ir sudaro membranos atakos kompleksą (MAC), kuris stumia per infekcinių mikrobų ląstelių membraną, leidžiant skysčiams patekti į patogeną ir jį sukelti sprogo. Be to, komplemento baltymai tiesiogiai jungiasi prie PAMP, kurie juos žymi, o fagocitai leidžia lengviau identifikuoti sunaikinimo sukėlėjus. Baltymai taip pat leidžia antikūnams lengviau rasti antigenus, kai įsitraukia adaptyvioji imuninė sistema.